版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、我国火星探测器遥控(yokng)跟踪网的优化设计共二十二页2/22内 容1. “萤火一号”及跟踪网 2. 遥控跟踪网跟踪效率分析3. 遥控跟踪网优化设计(shj)及实验分析 4. 结论共二十二页3/221. “萤火一号(y ho)”及跟踪网 1)萤火(yn hu)一号中国独立研制一颗火星轨道器(代号“YH-1”),2009-10发射,2010-08到达火星,1年以上环绕火星探测;它将与俄罗斯“Phobos-Grunt” 同时发射,组成“中国-俄罗斯联合火星探测计划”。Phobos-Grunt 在火卫一上着陆、采样、返回地球;以火卫一为平台,探测火星空间环境。“YH-1” 环绕火星,探测火星的空
2、间环境。共二十二页4/221. “萤火一号(y ho)”及跟踪网2)“萤火(yn hu)一号”的科学目标火星空间环境的主要形状及结构;火星离子逃逸的物理过程,输运机制; 其与火星表面水损失的关系,对火星可能生命存在的影响;太阳风传输到火星电离层和大气的机制. 共二十二页5/221. “萤火(yn hu)一号”及跟踪网3)遥控跟踪网 为了顺利完成卫星在发射过程中的测控工作,需要组建主要由卫星遥控通讯跟踪网和卫星轨道跟踪测控网组成的卫星测控网,负责对卫星通讯和测轨。4)中国卫星测控网近地(jn d)卫星,固定站和移动站近地卫星和神州系列 图2 中国卫星测控网共二十二页6/221. “萤火(yn h
3、u)一号”及跟踪网5)“萤火一号” 跟踪网 中国(zhn u)VLBI网(上海、乌鲁木齐、昆明、密云VLBI站)将参与“萤火一号”的遥测跟踪任务。 利用接收来自探测器的X波段信号,通过“宽带”VLBI方式来实现对探测器进行遥控跟踪。图3 中国VLBI网共二十二页7/22萤火一号轨道示意图1. “萤火一号(y ho)”及跟踪网6)研究目标“萤火一号”运行中将经历:地球质心轨道:研究较多太阳质心轨道(行星轨道)火星质心轨道将重点研究:火星探测器位于行星轨道段时遥控跟踪网对其的跟踪效率(xio l)遥控跟踪网改造设计共二十二页8/22内 容1. 萤火一号”及跟踪网 2. 遥控跟踪网跟踪效率分析3.
4、遥控跟踪网优化设计及实验(shyn)分析 4. 结论共二十二页9/222.遥控跟踪网跟踪效率(xio l)分析1)理论(lln)基础 SHOP1P2RS共二十二页10/222.遥控(yokng)跟踪网跟踪效率分析图4墨卡托投影计算地面覆盖流程图2)覆盖(fgi)区域计算 共二十二页11/222.遥控(yokng)跟踪网跟踪效率分析 将中国VLBI网四个测站的参数输入程序可以得到优化后的遥控跟踪网对卫星轨道的覆盖情况如图(仰角=6):覆盖区域仅达到全球面积(min j)的50左右,未能实现对火星探测器的全轨道覆盖。各跟踪站的覆盖区域重叠,跟踪利用率不高。 图5 中国VLBI网覆盖情况共二十二页1
5、2/222.遥控跟踪(gnzng)网跟踪(gnzng)效率分析 3)实际轨道参数的试验分析 以下采用(ciyng)具体的美国火星探测器轨道数据分析中国VLBI网对火星探测器的跟踪效率。起始轨道参数如右表所示:变轨轨道为太阳质心轨道;采用日心J2000平天球坐标系;起始时间为1997年3月1日零点,以抵达火星轨道为变轨截止条件。参数数值半长轴193216365.381km偏心率0.236386轨道倾角23.455 deg升交点赤经0.258 deg近地点角距71.347 deg真近点角85.152 deg表1 火星探路者号飞行器的轨道参数共二十二页13/22图6 火星探路者号飞行器的模拟轨道图
6、2.遥控跟踪(gnzng)网跟踪(gnzng)效率分析4)实验过程及结果 (1)本文作了如下重点(zhngdin)计算中国VLBI网单个跟踪站对火星探路者号飞行器的跟踪时间整个网络对飞行器的连续跟踪时间 共二十二页14/222.遥控(yokng)跟踪网跟踪效率分析4)实验过程及结果(2)结果四个跟踪站对探测器的跟踪时间分别占总模拟时间的53.90,52.12,52.79及54.48;平均每天各测站的跟踪时间可达到12.8小时;中国VLBI网的平均连续跟踪时间为14.2小时/天; 未达到全天对火星(huxng)探测器的连续跟踪。模拟结果与50左右的跟踪站覆盖区域相符。 图7 中国VLBI网的跟踪
7、时间示意图 图5 中国VLBI网覆盖情况共二十二页15/22内 容1. 萤火一号”及跟踪网 2.遥控跟踪网跟踪效率分析3.遥控跟踪网优化设计及实验(shyn)分析 4.结论共二十二页16/223.遥控跟踪网优化设计(shj)及实验分析 1)遥控跟踪网的优化设计 鉴于以上实验结果,有必要优化设计中国现有(xin yu)遥控跟踪网,以提高跟踪效率。(1)优化设计条件尽量保留原有的跟踪站点,以节约成本,且有利于实现。保证任何时刻至少有一个跟踪站遥控跟踪卫星,来保证跟踪站对卫星遥控跟踪的连续性。 图2 中国卫星测控网图3 中国VLBI网共二十二页17/223.遥控跟踪网优化设计及实验(shyn)分析
8、(2)设计方案第1站选择中国VLBI网中的上海站,在经度间隔约120选择其他站点。第2站选择位于南半球的纳米比亚站,是原来中国卫星测控网的组成部分,节约布网成本第3站选择了位于北半球的北美站,具体站点建议选择美国境内的深空网(DSN)站点 这三个跟踪站形成了火星探测器遥控跟踪网,这样选择避免了因地球自转而造成的火星探测器信号(xnho)中断。图2 中国卫星测控网共二十二页18/223.遥控跟踪网优化设计(shj)及实验分析 2)覆盖分析 优化后遥控跟踪网覆盖情况如图。只有A区和B区两区无法对火星探测器的跟踪覆盖,但大部分都不在行星轨道星下点区间(蓝色区间);优化后覆盖区域(qy)基本覆盖探测器
9、轨道的全过程,较VLBI网的覆盖有很大改善。图8 优化遥控跟踪网对探测器轨道的跟踪覆盖情况图5 中国VLBI网覆盖情况共二十二页19/223.遥控跟踪(gnzng)网优化设计及实验分析 3)计算分析 为了验证优化效果,重新利用表1中的轨道参数进行实验分析,计算结果如下: 分别占总模拟(mn)时间的52.79;48.02;51.90平均跟踪时间为12.2小时;优化后的跟踪网平均连续跟踪时间达到21.4小时/天,较中国VLBI网(14.2小时/天)有显著提高,基本达到了全天连续跟踪 。 图9 优化遥控跟踪网的跟踪时间情况图8 优化遥控跟踪网对探测器轨道的跟踪覆盖情况共二十二页20/22内 容1.
10、萤火一号”及跟踪网 2. 遥控跟踪网跟踪效率分析3. 遥控跟踪网优化设计及实验(shyn)分析 4. 结论共二十二页21/224.结论(jiln) 对比中国VLBI网和优化遥控跟踪网的实验结果:对火星探测器在每一天的连续跟踪时间也明显(mngxin)延长,遥控跟踪和通讯效率达到近90%有两个跟踪站的重叠时段区(C区和D区),以及有三个跟踪站的重叠时段区E区,有利于使用VLBI技术和多普勒进行探测器的联合定轨。图8 优化遥控跟踪网对探测器轨道的跟踪覆盖情况共二十二页内容摘要我国火星探测器遥控跟踪网的优化设计。它将与俄罗斯“Phobos-Grunt” 同时发射,组成“中国-俄罗斯联合火星探测计划”。Phobos-Grunt 在火卫一上着陆、采样、返回地球。“YH-1” 环绕火星,探测火星的空间(kngjin)环境。近地卫星,固定站和移动站。中国VLBI网(上海、
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 市政道路监理质量评估报告
- 建设项目从前期立项到竣工备案所有手续办理详细流程
- 者柯哨安全工作总结报告
- 建设监理对工程质量控制的方法和程序
- 钨钼大型板材和制件项目建议书(立项报告)
- 住宅土建知识培训课件
- 四年级数学(上)计算题专项练习及答案
- 浅谈二分策略的应用
- 体育课安全教育
- 保险知识培训
- 山东省烟台市2025届高三上学期期末学业水平诊断政治试卷(含答案)
- 2025北京石景山初二(上)期末数学真题试卷(含答案解析)
- 北师大版四年级下册数学课件第1课时 买文具
- 青贮产品销售合同样本
- 2024年冷库仓储服务协议3篇
- 中国轿货车的车保养项目投资可行性研究报告
- 人工智能在体育训练中的应用
- 2024-2030年中国液态金属行业市场分析报告
- 住宅楼智能化系统工程施工组织设计方案
- 高二上学期数学北师大版(2019)期末模拟测试卷A卷(含解析)
- 2024-2025学年度第一学期四年级数学寒假作业
评论
0/150
提交评论